Белок ОС-17 (слева) стимулирует образование кристаллов карбоната кальция. Изображение авторов исследования
Скорлупа формируется в процессе прохождения яйца по яйцеводу птицы. Твердая оболочка появляется в результате кристаллизации аморфного карбоната кальция.
Ученые довольно давно выяснили, что важную роль в этом процессе играет белок овокледидин-17 (ОС-17), который обнаруживается только в минеральной (твердой) части скорлупы. Однако точный механизм его "работы" был неизвестен.
Авторы нового исследования разработали компьютерную модель, при помощи которой проанализировали различные сценарии кристаллизации аморфного карбоната кальция при помощи ОС-17. Специалисты выяснили, как именно белок прикрепляется к карбонату кальция, находящемуся в аморфном состоянии, – для этой цели ОС-17 задействует две выдающиеся аминокислотные петли, которые как бы склеивают наночастицы карбоната кремния друг с другом.
Когда овокледидин склеит достаточное количество наночастиц, начинается процесс кристаллизации карбоната кальция, который больше не требует участия вспомогательного белка. Ученые обнаружили, что в том случае, когда размер наночастиц превышает некий пороговый уровень, связь между ОС-17 и наночастицей становится непрочной и белок отваливается.
Таким образом, овокледидин-17 запускает процесс кристаллизации карбоната кальция, а после того, как ядро кристаллизации становится достаточно большим для самостоятельного роста, освобождается и может стимулировать образование кристаллов в другом месте.